基于虛擬儀器技術(shù)的無線智能火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-02-08 16:21
火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)是能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)火情,并聯(lián)動(dòng)其它滅火設(shè)備,并實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)、報(bào)警和滅火自動(dòng)化控制的消防設(shè)備,在現(xiàn)代建筑中起著極其重要的安全保障作用。隨著傳感器技術(shù)、無線通信技術(shù)、人工智能技術(shù)和計(jì)算機(jī)測(cè)控技術(shù)的飛速發(fā)展,火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)也迎來了良好的發(fā)展前景。本研究旨在提高火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的智能化水平,降低誤報(bào)率和漏報(bào)率。首先分析了國內(nèi)外無線監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的研究與應(yīng)用情況,選擇了適用于火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的ZigBee無線監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò),在天津理工大學(xué)17號(hào)樓3層設(shè)計(jì)并構(gòu)建了無線火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)。接下來對(duì)火災(zāi)特征模型進(jìn)行了分析,選擇了具有較強(qiáng)非線性映射能力、自學(xué)習(xí)能力、并行信息處理能力和容錯(cuò)能力的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法作為火災(zāi)探測(cè)算法,該算法先對(duì)多種火災(zāi)參數(shù)進(jìn)行處理,而后判斷火災(zāi)情況。然后介紹了虛擬儀器的技術(shù)背景和LabVIEW的特點(diǎn),應(yīng)用LabVIEW虛擬儀器開發(fā)了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法,同時(shí)設(shè)計(jì)并開發(fā)了一套基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警虛擬儀器系統(tǒng)。最后基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法提出了兩種火災(zāi)識(shí)別模型,并且對(duì)其進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)和火災(zāi)模擬實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法能夠有效解決火災(zāi)探測(cè)靈敏度與誤報(bào)率之間的矛盾,達(dá)...
【文章來源】:天津理工大學(xué)天津市
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題的研究背景和意義
1.2 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀
1.2.1 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的發(fā)展
1.2.2 國內(nèi)外火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
1.2.3 國內(nèi)外火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)研究存在的問題
1.3 無線智能火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的發(fā)展
1.3.1 無線報(bào)警網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及其進(jìn)展
1.3.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及其進(jìn)展
1.3.3 虛擬儀器測(cè)控技術(shù)及其進(jìn)展
1.4 課題研究?jī)?nèi)容及結(jié)構(gòu)安排
2 ZIGBEE 無線火災(zāi)信號(hào)傳輸技術(shù)
2.1 ZIGBEE技術(shù)簡(jiǎn)介
2.1.1 ZigBee 技術(shù)的特點(diǎn)
2.1.2 ZigBee 協(xié)議的構(gòu)架
2.1.3 ZigBee 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
2.2 無線監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)方案設(shè)計(jì)
2.2.1 監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的布置原則
2.2.2 監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的組成
2.3 無線火災(zāi)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的總體設(shè)計(jì)
2.3.1 監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備的電路設(shè)計(jì)
2.3.2 監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的總體結(jié)構(gòu)
2.3.3 監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的總體設(shè)計(jì)
2.4 本章小結(jié)
3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)火災(zāi)探測(cè)智能算法
3.1 室內(nèi)火災(zāi)模型及探測(cè)原理
3.1.1 室內(nèi)火災(zāi)的模型
3.1.2 火災(zāi)探測(cè)原理
3.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)概述
3.2.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的特征
3.2.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)
3.2.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)智能火災(zāi)探測(cè)算法的仿真
3.3 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
3.3.1 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法
3.3.2 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)
3.3.3 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)智能火災(zāi)探測(cè)算法流程圖
3.4 本章小結(jié)
4 虛擬儀器技術(shù)
4.1 虛擬儀器簡(jiǎn)介
4.1.1 虛擬儀器的特點(diǎn)
4.1.2 虛擬儀器的構(gòu)成
4.1.3 LabVIEW 虛擬儀器設(shè)計(jì)原則
4.2 利用 LABVIEW 虛擬儀器開發(fā)的 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法
4.3 應(yīng)用 LABVIEW 虛擬儀器開發(fā)的火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)
4.4 本章小結(jié)
5 火災(zāi)識(shí)別模型及仿真實(shí)驗(yàn)
5.1 基于溫度場(chǎng)參數(shù)的火災(zāi)識(shí)別模型
5.1.1 溫度場(chǎng)火災(zāi)識(shí)別模型
5.1.2 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的設(shè)定
5.1.3 仿真實(shí)驗(yàn)
5.1.4 火災(zāi)模擬實(shí)驗(yàn)
5.2 基于復(fù)合參數(shù)的火災(zāi)識(shí)別模型
5.2.1 復(fù)合參數(shù)火災(zāi)識(shí)別模型
5.2.2 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的設(shè)定
5.2.3 仿真實(shí)驗(yàn)
5.2.4 火災(zāi)模擬實(shí)驗(yàn)
5.3 本章小結(jié)
6 總結(jié)
6.1 結(jié)論
6.2 展望
附錄 1
附錄 2
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和科研情況說明
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的高校校園安全評(píng)價(jià)模型及其應(yīng)用[J]. 于建新,劉煥春,王文靜,胡瑩瑩,許振. 安全與環(huán)境工程. 2011(02)
[2]One Fire Detection Method Using Neural Networks[J]. 程彩霞,孫富春,周心權(quán). Tsinghua Science and Technology. 2011(01)
[3]基于LabVIEW的煤礦礦井瓦斯?jié)舛葘?shí)時(shí)監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)[J]. 邱永華. 計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化. 2010(08)
[4]無線通信技術(shù)在火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 裴麗群. 建筑電氣. 2009(12)
[5]基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)[J]. 文方,陳慕君,劉佳. 機(jī)械制造與自動(dòng)化. 2009(06)
[6]基于LabVIEW實(shí)現(xiàn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)[J]. 李勇,王細(xì)洋,王學(xué)超. 南昌航空大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(01)
[7]灰色Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在火災(zāi)事故預(yù)測(cè)中的應(yīng)用研究[J]. 李勇,胡雙啟. 中國安全科學(xué)學(xué)報(bào). 2009(03)
[8]LabVIEW中BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用[J]. 廖慎勤,彭良玉,江勇. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2009(04)
[9]基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論的建筑物火災(zāi)安全評(píng)價(jià)研究[J]. 宋譯,肖國清,何利文. 中國安全科學(xué)學(xué)報(bào). 2008(04)
[10]火災(zāi)氣體辨識(shí)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法研究[J]. 趙建華,喻益超,李莊. 消防科學(xué)與技術(shù). 2006(05)
博士論文
[1]面向森林火災(zāi)監(jiān)測(cè)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究[D]. 張軍國.北京林業(yè)大學(xué) 2010
碩士論文
[1]基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的智能森林火災(zāi)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)[D]. 肖迪.吉林大學(xué) 2011
[2]基于虛擬儀器的信號(hào)采集與控制系統(tǒng)開發(fā)[D]. 曾秀云.電子科技大學(xué) 2010
[3]基于虛擬儀器的網(wǎng)絡(luò)化多路溫度測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 劉權(quán).湖南科技大學(xué) 2010
[4]基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)研究[D]. 楊晗.北京化工大學(xué) 2010
[5]基于ZigBee無線技術(shù)的電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計(jì)[D]. 劉明光.山東大學(xué) 2010
[6]智能建筑火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究[D]. 張響亮.武漢理工大學(xué) 2010
[7]基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的圖書館火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 田艷玲.中北大學(xué) 2009
[8]煤礦井下環(huán)境參數(shù)虛擬儀器測(cè)試系統(tǒng)研究[D]. 周文妹.西安科技大學(xué) 2009
[9]基于ZigBee的智能火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 顏學(xué)義.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2008
[10]基于小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能火災(zāi)探測(cè)研究[D]. 陳月.東北大學(xué) 2008
本文編號(hào):3024202
【文章來源】:天津理工大學(xué)天津市
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題的研究背景和意義
1.2 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀
1.2.1 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的發(fā)展
1.2.2 國內(nèi)外火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
1.2.3 國內(nèi)外火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)研究存在的問題
1.3 無線智能火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的發(fā)展
1.3.1 無線報(bào)警網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及其進(jìn)展
1.3.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及其進(jìn)展
1.3.3 虛擬儀器測(cè)控技術(shù)及其進(jìn)展
1.4 課題研究?jī)?nèi)容及結(jié)構(gòu)安排
2 ZIGBEE 無線火災(zāi)信號(hào)傳輸技術(shù)
2.1 ZIGBEE技術(shù)簡(jiǎn)介
2.1.1 ZigBee 技術(shù)的特點(diǎn)
2.1.2 ZigBee 協(xié)議的構(gòu)架
2.1.3 ZigBee 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
2.2 無線監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)方案設(shè)計(jì)
2.2.1 監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的布置原則
2.2.2 監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的組成
2.3 無線火災(zāi)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的總體設(shè)計(jì)
2.3.1 監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備的電路設(shè)計(jì)
2.3.2 監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的總體結(jié)構(gòu)
2.3.3 監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的總體設(shè)計(jì)
2.4 本章小結(jié)
3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)火災(zāi)探測(cè)智能算法
3.1 室內(nèi)火災(zāi)模型及探測(cè)原理
3.1.1 室內(nèi)火災(zāi)的模型
3.1.2 火災(zāi)探測(cè)原理
3.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)概述
3.2.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的特征
3.2.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)
3.2.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)智能火災(zāi)探測(cè)算法的仿真
3.3 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
3.3.1 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法
3.3.2 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)
3.3.3 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)智能火災(zāi)探測(cè)算法流程圖
3.4 本章小結(jié)
4 虛擬儀器技術(shù)
4.1 虛擬儀器簡(jiǎn)介
4.1.1 虛擬儀器的特點(diǎn)
4.1.2 虛擬儀器的構(gòu)成
4.1.3 LabVIEW 虛擬儀器設(shè)計(jì)原則
4.2 利用 LABVIEW 虛擬儀器開發(fā)的 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法
4.3 應(yīng)用 LABVIEW 虛擬儀器開發(fā)的火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)
4.4 本章小結(jié)
5 火災(zāi)識(shí)別模型及仿真實(shí)驗(yàn)
5.1 基于溫度場(chǎng)參數(shù)的火災(zāi)識(shí)別模型
5.1.1 溫度場(chǎng)火災(zāi)識(shí)別模型
5.1.2 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的設(shè)定
5.1.3 仿真實(shí)驗(yàn)
5.1.4 火災(zāi)模擬實(shí)驗(yàn)
5.2 基于復(fù)合參數(shù)的火災(zāi)識(shí)別模型
5.2.1 復(fù)合參數(shù)火災(zāi)識(shí)別模型
5.2.2 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的設(shè)定
5.2.3 仿真實(shí)驗(yàn)
5.2.4 火災(zāi)模擬實(shí)驗(yàn)
5.3 本章小結(jié)
6 總結(jié)
6.1 結(jié)論
6.2 展望
附錄 1
附錄 2
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和科研情況說明
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的高校校園安全評(píng)價(jià)模型及其應(yīng)用[J]. 于建新,劉煥春,王文靜,胡瑩瑩,許振. 安全與環(huán)境工程. 2011(02)
[2]One Fire Detection Method Using Neural Networks[J]. 程彩霞,孫富春,周心權(quán). Tsinghua Science and Technology. 2011(01)
[3]基于LabVIEW的煤礦礦井瓦斯?jié)舛葘?shí)時(shí)監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)[J]. 邱永華. 計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化. 2010(08)
[4]無線通信技術(shù)在火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 裴麗群. 建筑電氣. 2009(12)
[5]基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)[J]. 文方,陳慕君,劉佳. 機(jī)械制造與自動(dòng)化. 2009(06)
[6]基于LabVIEW實(shí)現(xiàn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)[J]. 李勇,王細(xì)洋,王學(xué)超. 南昌航空大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(01)
[7]灰色Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在火災(zāi)事故預(yù)測(cè)中的應(yīng)用研究[J]. 李勇,胡雙啟. 中國安全科學(xué)學(xué)報(bào). 2009(03)
[8]LabVIEW中BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用[J]. 廖慎勤,彭良玉,江勇. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2009(04)
[9]基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論的建筑物火災(zāi)安全評(píng)價(jià)研究[J]. 宋譯,肖國清,何利文. 中國安全科學(xué)學(xué)報(bào). 2008(04)
[10]火災(zāi)氣體辨識(shí)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法研究[J]. 趙建華,喻益超,李莊. 消防科學(xué)與技術(shù). 2006(05)
博士論文
[1]面向森林火災(zāi)監(jiān)測(cè)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究[D]. 張軍國.北京林業(yè)大學(xué) 2010
碩士論文
[1]基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的智能森林火災(zāi)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)[D]. 肖迪.吉林大學(xué) 2011
[2]基于虛擬儀器的信號(hào)采集與控制系統(tǒng)開發(fā)[D]. 曾秀云.電子科技大學(xué) 2010
[3]基于虛擬儀器的網(wǎng)絡(luò)化多路溫度測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 劉權(quán).湖南科技大學(xué) 2010
[4]基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)研究[D]. 楊晗.北京化工大學(xué) 2010
[5]基于ZigBee無線技術(shù)的電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計(jì)[D]. 劉明光.山東大學(xué) 2010
[6]智能建筑火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究[D]. 張響亮.武漢理工大學(xué) 2010
[7]基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的圖書館火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 田艷玲.中北大學(xué) 2009
[8]煤礦井下環(huán)境參數(shù)虛擬儀器測(cè)試系統(tǒng)研究[D]. 周文妹.西安科技大學(xué) 2009
[9]基于ZigBee的智能火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 顏學(xué)義.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2008
[10]基于小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能火災(zāi)探測(cè)研究[D]. 陳月.東北大學(xué) 2008
本文編號(hào):3024202
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